JP2012016028A - Mobile communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、移動体通信システムに係わり、特に、ＣＤＭＡを利用してデータ通信を行う移動体通信システムに係わる。 The present invention relates to a mobile communication system, and more particularly to a mobile communication system that performs data communication using CDMA.
近年、移動体通信が広く普及してきている。移動体通信システムでは、移動局（Mobile Station）は、通常、最寄りの基地局（Base Station）に収容され、その基地局を介して網に接続する。このとき、無線信号は、各基地局が出来るだけ多くの加入者を収容するために、通常、多重化されて送受信される。そして、無線信号の多重化方式としては、以前は、周波数分割多元アクセス（ＦＤＭＡ：Frequency Division Multiple Access）または時間分割多元アクセス（ＴＤＭＡ：Time Division Multiple Access）が採用されていたが、次世代通信システムでは、符号分割多元アクセス（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access）が主流となる見込みである。 In recent years, mobile communication has become widespread. In a mobile communication system, a mobile station (Mobile Station) is usually accommodated in a nearest base station (Base Station) and connected to a network via the base station. At this time, the radio signals are usually multiplexed and transmitted / received so that each base station accommodates as many subscribers as possible. In the past, frequency division multiple access (FDMA) or time division multiple access (TDMA) has been employed as a radio signal multiplexing method. Then, Code Division Multiple Access (CDMA) is expected to become mainstream.
ＣＤＭＡでは、各チャネルは、符号により識別される。すなわち、送信機（移動局または基地局）は、信号を送出する際、その信号に特定の符号を乗算することによりその信号のスペクトルを拡散する。そして、受信機（基地局または移動局）は、送信機が使用した符号と同じ符号を受信信号に乗算することによりその信号を復号する。したがって、ＣＤＭＡでは、ある特定の周波数帯が複数のチャネルにより共用される。 In CDMA, each channel is identified by a code. That is, when transmitting a signal, a transmitter (mobile station or base station) spreads the spectrum of the signal by multiplying the signal by a specific code. Then, the receiver (base station or mobile station) decodes the signal by multiplying the received signal by the same code as the code used by the transmitter. Therefore, in CDMA, a specific frequency band is shared by a plurality of channels.
また、移動体通信システムでは、一般に、ハンドオフ（または、ハンドオーバ）が実行される。ハンドオフとは、ある基地局（ソース基地局）に収容されている移動局が他の基地局（ターゲット基地局）の通信エリアに移動した際に、その移動局を収容すべき基地局がソース基地局からターゲット基地局へ切り換わることをいう。ここで、ハンドオフを実行すべきか否かは、例えば、移動局における無線信号の受信レベルに基づいて判断される。この場合、移動局においてソース基地局からの信号の受信レベルがある閾値よりも低くなると共に、ターゲット基地局からの信号の受信レベルがある閾値よりも高くなると、ハンドオフが実行される。 In mobile communication systems, generally, handoff (or handover) is performed. Handoff means that when a mobile station accommodated in a certain base station (source base station) moves to the communication area of another base station (target base station), the base station that should accommodate the mobile station is the source base station. Switching from a station to a target base station. Here, whether or not to perform handoff is determined based on, for example, the reception level of the radio signal in the mobile station. In this case, when the reception level of the signal from the source base station becomes lower than a certain threshold in the mobile station, the handoff is executed when the reception level of the signal from the target base station becomes higher than a certain threshold.
ところで、移動体通信システムは、現在は主に音声通信のために利用されているが、将来はデータ通信の比率が高くなるものと予測されている。ここで、音声通信は低速であり且つその通信速度は概ね一定であるのに対し、データ通信は高速であり且つその通信速度は時々刻々と激しく変化する。このため、データ通信の比率が高い移動体通信システムにおいて音声通信を前提とするハンドオフ方式を採用すると、様々な不都合が生じるおそれがある。また、データ通信の比率が高い移動体通信システムにおいて音声通信を前提とする通信リソース管理方法を採用すると、通信リソースを効率的に使用することが出来ないおそれがある。 By the way, although the mobile communication system is currently used mainly for voice communication, it is predicted that the ratio of data communication will increase in the future. Here, voice communication is low speed and its communication speed is substantially constant, whereas data communication is high speed and its communication speed changes drastically every moment. For this reason, if a handoff method based on voice communication is adopted in a mobile communication system having a high data communication ratio, various inconveniences may occur. If a communication resource management method based on voice communication is employed in a mobile communication system with a high data communication ratio, communication resources may not be used efficiently.
しかし、現在までのところ、移動体通信システムにおいて、データ通信（パケットデータ通信など）を前提としてハンドオフを行う方法、およびデータ通信（パケットデータ通信など）を前提として通信リソースを管理する方法は、具体的には提案されていない。特に、ＣＤＭＡを利用した移動体通信システムにおいては、そのような方法は提案されていない。 However, to date, in mobile communication systems, a method of performing handoff on the premise of data communication (packet data communication, etc.) and a method of managing communication resources on the premise of data communication (packet data communication, etc.) are concrete. It has not been proposed. In particular, such a method has not been proposed in a mobile communication system using CDMA.
本発明は、移動体通信システムにおいて、通信リソースを効率的に使用する構成を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a configuration for efficiently using communication resources in a mobile communication system.
本発明の移動体通信システムは、無線伝送路を介して移動局を収容する第１の基地局と、無線伝送路を介して上記移動局と通信可能な第２の基地局と、上記第１および第２の基地局に係わる通信リソースの使用状態に基づいてハンドオフを実行すべきか否かを判断する判断手段とを有する。 The mobile communication system of the present invention includes a first base station that accommodates a mobile station via a wireless transmission path, a second base station that can communicate with the mobile station via a wireless transmission path, and the first base station. And determining means for determining whether or not to perform handoff based on a use state of communication resources related to the second base station.
上記システムにおいては、ハンドオフを実行すべきか否かは、各基地局の通信リソースの使用状態に基づいて決まる。すなわち、各基地局の通信リソースの使用状態に基づいて、移動局を収容すべき基地局が決定される。したがって、移動局は、例えば、最も大きな通信リソースを提供可能な基地局に収容され、高速通信が可能になる。 In the above system, whether or not to perform handoff is determined based on the usage state of communication resources of each base station. That is, the base station that should accommodate the mobile station is determined based on the usage state of the communication resource of each base station. Therefore, for example, the mobile station is accommodated in a base station that can provide the largest communication resource, and high-speed communication is possible.
本発明の他の形態の移動体通信システムは、複数の移動局を収容する基地局を備える構成であって、上記基地局に収容される移動局からの発呼を検出する検出手段と、上記発呼に対して割り当てるべき通信リソースを取得する取得手段と、上記発呼に対して割り当てるべき通信リソースを取得できなかった場合に上記基地局を介して通信をしている他の移動局のデータレートを引き下げるレート変更手段とを有する。 A mobile communication system according to another aspect of the present invention includes a base station that accommodates a plurality of mobile stations, and includes a detection unit that detects a call from the mobile station accommodated in the base station, Acquisition means for acquiring communication resources to be allocated to the call, and data of other mobile stations communicating via the base station when the communication resource to be allocated to the call cannot be acquired Rate changing means for reducing the rate.
上記システムにおいては、ある移動局が発呼すると、他の移動局のデータレートが必要に応じて引き下げられる。これにより、上記発呼をした移動局に割り当てるべき通信リソースが確保される。なお、ある移動局からの発呼を契機として他の移動局のデータレートを変更するだけでなく、ある移動局の呼が解放されたときに他の移動局のデータレートを引き上げるようにしてもよいし、或いは、ある移動局に係わる通信が遅延した際にその移動局のデータレートを引き上げるようにしてもよい。 In the above system, when a certain mobile station makes a call, the data rate of other mobile stations is reduced as necessary. This secures communication resources to be allocated to the mobile station that has made the call. In addition to changing the data rate of another mobile station triggered by a call from a mobile station, the data rate of another mobile station may be increased when a call of a mobile station is released. Alternatively, when communication related to a certain mobile station is delayed, the data rate of the mobile station may be increased.
本発明のさらに他の移動体通信システムは、移動局と基地局との間が無線伝送路で接続され、且つその基地局と基地局制御装置との間が伝送路で接続されるシステムであって、上記無線伝送路にかかわる通信リソースの使用状態を上記基地局から上記基地局制御装置へ定期的に通知する通知手段と、上記通知に基づいて上記移動局に対して割り当てるべき無線伝送路に係わる通信リソースおよび伝送路に係わる通信リソースを決定する決定手段と、上記決定に従って上記移動局に対して無線伝送路に係わる通信リソースおよび伝送路に係わる通信リソースを割り当てる割当て手段とを有する。 Still another mobile communication system of the present invention is a system in which a mobile station and a base station are connected by a wireless transmission path, and the base station and the base station controller are connected by a transmission path. A notification means for periodically notifying the use state of communication resources related to the radio transmission path from the base station to the base station controller, and a radio transmission path to be allocated to the mobile station based on the notification. Determining means for determining a communication resource related to the transmission path and a communication resource related to the transmission path; and an allocation means for allocating the communication resource related to the radio transmission path and the communication resource related to the transmission path to the mobile station according to the determination.
上記システムにおいて、上記基地局により管理される無線伝送路の通信リソースの使用状態は、定期的に基地局制御装置に通知される。したがって、基地局制御装置は、基地局が移動局に対して割り当てることができる無線リソースに対応する伝送路リソースをその移動局に対して割り当てることができる。これにより、無線リソースおよび伝送路リソースが互いにアンバランスになることはなく、通信リソースが非効率的に使用されることが回避される。 In the system, the use state of the communication resource of the radio transmission path managed by the base station is periodically notified to the base station controller. Therefore, the base station control device can allocate transmission path resources corresponding to radio resources that the base station can allocate to the mobile station to the mobile station. As a result, the radio resource and the transmission path resource are not unbalanced from each other, and the communication resource is avoided from being used inefficiently.
本発明の１つの態様によれば、移動体通信システムにおいて、通信リソースが効率的に使用される。 According to one aspect of the present invention, communication resources are efficiently used in a mobile communication system.
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態の移動体通信システムの構成図である。ここでは、本発明に直接的に係わる装置のみを示している。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a configuration diagram of a mobile communication system according to the present embodiment. Here, only the apparatus directly related to the present invention is shown.
移動局（Mobile Node）１〜３は、携帯型端末装置であり、例えば、電話機、ＰＤＡ、パーソナルコンピュータ等である。そして、移動局１〜３は、それぞれ、１または複数の基地局との間に無線伝送路を確立するためのインタフェースを備え、その無線伝送路を介して基地局との間で信号を送受信する。
Mobile stations (Mobile Nodes) 1 to 3 are portable terminal devices, such as telephones, PDAs, and personal computers. Each of the
基地局１１、１２は、移動局１〜３との間に無線伝送路を確立するためのインタフェースを備え、移動局１〜３を収容する。また、基地局１１、１２は、伝送路を介して基地局制御装置２１に接続されており、その動作は基地局制御装置２１により制御される。ここで、伝送路は、基本的には光ファイバケーブルまたはメタルケーブル等であるが、無線伝送路の場合もある。
The
基地局制御装置２１は、基地局１１、１２を制御すると共に、各基地局と網とを接続する。なお、基地局制御装置２１は、網内の任意の交換機３１に接続されている。
The base
このように、移動局１〜３は、基地局および基地局制御装置を介して網に接続される。また、別の見方をすれば、移動局１〜３は、無線伝送路および伝送路を介して網に接続する。なお、この実施例では、信号は、無線伝送路上ではＣＤＭＡにより多重化され、伝送路上では、ＴＤＭ（時間分割多重）により多重化されるものとする。
In this way, the
次に、ハンドオフ動作について説明する。ハンドオフは、既存の移動体通信システムでは、例えば、ある基地局に収容されている移動局が他の基地局の通信エリアに移動したときに実行される。例えば、図１において、基地局１１に収容されている移動局２が、基地局１２の通信エリア内に移動すると、移動局２は、基地局１２との間で信号を送受信できるようになる。そして、基地局１１からの無線信号の受信レベルがある閾値よりも低下すると共に、基地局１２からの無線信号の受信レベルがある閾値よりも高くなると、ハンドオフが実行される。すなわち、移動局２は、以降、基地局１２に収容されることになる。このように、既存のシステムでは、無線信号のレベルに従って、ハンドオフを実行すべきか否かが判断されていた。
Next, the handoff operation will be described. In an existing mobile communication system, handoff is executed, for example, when a mobile station accommodated in a certain base station moves to a communication area of another base station. For example, in FIG. 1, when the
これに対して、本実施形態のシステムでは、下記のパラメータに基づいてハンドオフを実行すべきか否かが判断される。
１ａ：移動局において基地局から受信する無線信号の受信レベル
１ｂ：基地局において移動局から受信する無線信号の受信レベル
２ａ：基地局から移動局へ信号を伝送するための無線伝送路の品質
２ｂ：移動局から基地局へ信号を伝送するための無線伝送路の品質
３：基地局および／または基地局制御装置により管理される通信リソースの使用状態
On the other hand, in the system of the present embodiment, it is determined whether or not handoff should be executed based on the following parameters.
1a: Reception level of a radio signal received from the base station at the mobile station 1b: Reception level of a radio signal received from the mobile station at the base station 2a: Quality of the radio transmission path 2b for transmitting the signal from the base station to the mobile station 2b : Quality of the radio transmission path for transmitting signals from the mobile station to the base station 3: Usage state of communication resources managed by the base station and / or the base station controller
ここで、上記１ａおよび１ｂの「受信レベル」は、無線信号の電力または振幅を検出することにより得られる。また、上記２ａおよび２ｂの「品質」は、例えば、ビット誤り率またはフレーム誤り率を検出することにより得られる。なお、上記３のパラメータについては、後述詳しく説明する。 Here, the “reception level” of the above 1a and 1b is obtained by detecting the power or amplitude of the radio signal. Further, the “quality” of 2a and 2b can be obtained by detecting, for example, a bit error rate or a frame error rate. The above three parameters will be described in detail later.
続いて、本実施形態の移動体通信システムにおけるハンドオフの概念を説明する。ここでは、図１において、基地局１１の通信エリアおよび基地局１２の通信エリアが互いにオーバラップしており、移動局２は、基地局１１および１２のいずれとも無線信号を送受信できるものとする。そして、現在、移動局２は基地局１１に収容されているものとする。
Next, the concept of handoff in the mobile communication system of this embodiment will be described. Here, in FIG. 1, the communication area of the
上記状況において、基地局１１の通信リソースが他の通信により多量に使用されるようになると、移動局２に対して割り当て可能な通信リソースが減少する。例えば、図１に示すように、基地局１１に収容されている移動局１が高速通信を開始すると、移動局２に割り当て可能な通信リソースが減少する。この場合、移動局２は、例えば、伝送速度を低下させなければならなくなる。
In the above situation, when the communication resources of the
このとき、基地局１２において未使用状態の通信リソースが多量に残っているものとする。すなわち、基地局１２には移動局２に割り当て可能な通信リソースが多量に残っているものとする。この場合、本実施形態のシステムでは、ハンドオフが実行され、移動局２は基地局１２に収容されることになる。そして、移動局２は、基地局１２の通信リソースを使用することにより、高速通信を実現する。
At this time, it is assumed that a large amount of unused communication resources remain in the
このように、本実施形態の移動体通信システムでは、基地局の通信リソース（無線伝送路の通信リソース、および伝送路の通信リソースを含む）に基づいて、ハンドオフを実行すべきか否かが判断される。このとき、当然のことではあるが、無線信号の受信レベルも考慮される。なお、無線信号の受信レベル代わりに無線伝送路の品質を考慮してもよいし、無線信号の受信レベルおよび無線伝送路の品質の双方を考慮してもよい。 As described above, in the mobile communication system according to the present embodiment, it is determined whether or not the handoff should be performed based on the communication resources of the base station (including the communication resources of the wireless transmission path and the communication resources of the transmission path). The At this time, as a matter of course, the reception level of the radio signal is also taken into consideration. Note that the quality of the wireless transmission path may be considered instead of the reception level of the wireless signal, or both the reception level of the wireless signal and the quality of the wireless transmission path may be considered.
図２は、基地局および基地局制御装置により管理される通信リソースを説明する図である。なお、図２において、「Ｆ（Forward）」は、網から移動局へ向かう方向（下り方法）を表し、また、「Ｒ（Reverse）」は、移動局から網へ向かう方向（上り方向）を表す。 FIG. 2 is a diagram for explaining communication resources managed by the base station and the base station control apparatus. In FIG. 2, “F (Forward)” represents the direction from the network to the mobile station (downlink method), and “R (Reverse)” represents the direction from the mobile station to the network (uplink direction). To express.
「送信電力」は、基地局から移動局へ無線信号を送出する際の電力を意味する。ここで、基地局は、複数の信号を多重して出力する。したがって、基地局の総送信電力は、各無線信号の送信電力の和である。一方、基地局の総送信電力の最大値は、例えば各種規制により、予め決められている。このため、ある特定の無線信号に対して大きな送信電力を割り当てると、他の無線信号に対しては小さな送信電力しか割り当てられなくなる。 “Transmission power” means power when a radio signal is transmitted from a base station to a mobile station. Here, the base station multiplexes and outputs a plurality of signals. Therefore, the total transmission power of the base station is the sum of the transmission power of each radio signal. On the other hand, the maximum value of the total transmission power of the base station is determined in advance by various regulations, for example. For this reason, if a large transmission power is allocated to a specific radio signal, only a small transmission power can be allocated to other radio signals.
なお、ＣＤＭＡでは、よく知られているように、無線信号の送信電力は、その信号を利用して伝送されるデータのデータレート（または、通信レート）に比例する。すなわち、低速通信の場合は送信電力は小さいが、高速通信の場合には大きな送信電力を必要とする。このため、基地局に多数の移動局を収容しようとする場合には、各移動局へ送出すべき無線信号に対して割り当て可能な「送信電力」は小さくなるので、各移動局に対して許可されるデータレートは遅くなる。一方、基地局に収容される移動局の数が少なくなると、各移動局へ送出すべき無線信号に対して割り当て可能な「送信電力」は大きくなるので、各移動局に対して許可されるデータレートは速くなる。 In CDMA, as is well known, the transmission power of a radio signal is proportional to the data rate (or communication rate) of data transmitted using the signal. That is, the transmission power is small in the case of low-speed communication, but a large transmission power is required in the case of high-speed communication. For this reason, when trying to accommodate a large number of mobile stations in the base station, the “transmission power” that can be assigned to the radio signal to be transmitted to each mobile station is small, so the mobile station permits Data rate is slowed down. On the other hand, when the number of mobile stations accommodated in the base station decreases, the “transmission power” that can be assigned to a radio signal to be transmitted to each mobile station increases. The rate will be faster.
図３は、各無線信号の送信電力を管理するためのテーブルである。このテーブルには、基地局と各移動局との間の各無線伝送路（または、無線チャネル）を利用して伝送される信号のデータレートおよびそのデータレートに対応する送信電力が格納される。そして、このテーブルは、各無線信号の送信電力の和が基地局の最大送信電力を越えないように各無線チャネルのデータレートを決定するために使用される。 FIG. 3 is a table for managing the transmission power of each radio signal. This table stores a data rate of a signal transmitted using each radio transmission path (or radio channel) between the base station and each mobile station and transmission power corresponding to the data rate. This table is used to determine the data rate of each radio channel so that the sum of the transmission power of each radio signal does not exceed the maximum transmission power of the base station.
なお、基地局から送信する電波は、すべての信号を一括して増幅した後、空中に送出される。ここで、ＣＤＭＡの特徴として、送信するレートに比例して送信電力が必要になるので、一定値以上の電力が割り当てられなければ、高速データを送ることはできなくなる。一方、基地局は、ハードウェアの制約から最大送信電力が決まってしまうため、有限の全体電力を効率よく各チャネルで分割する必要がある。 The radio wave transmitted from the base station is transmitted to the air after all signals are amplified together. Here, as a feature of CDMA, transmission power is required in proportion to a transmission rate, so high-speed data cannot be transmitted unless power of a certain value or more is allocated. On the other hand, since the base station determines the maximum transmission power due to hardware limitations, it is necessary to efficiently divide the finite total power by each channel.
「変調器」は、基地局から移動局へ送出すべき信号を変調するための変調器であり、図４に示す変調器管理テーブルにより管理される。ここで、各基地局に設けられる変調器の数は、予め決められている。そして、このテーブルには、各変調器の使用状態（使用／未使用）、および当該変調器が使用されている場合にはその変調器を利用している無線チャネルを識別する情報が格納される。 The “modulator” is a modulator for modulating a signal to be transmitted from the base station to the mobile station, and is managed by the modulator management table shown in FIG. Here, the number of modulators provided in each base station is determined in advance. This table stores information on the usage status (used / unused) of each modulator and, when the modulator is used, the radio channel that uses the modulator. .
なお、通信チャネル毎に変調器が必要になる。また、変調器によっては、データレートの高さに比例して複数の変調器が必要になることもある。そして、複数の変調器が必要となる場合、変調器が多数用意された列の内、連続して並んでいる部分だけが使用可能という制約が発生することもある。特に、音声等のレートの低い信号が変調器の列の所々において歯抜け状に割り当てられていると、複数の変調器が連続して空いていることが少なくなるので、高速データを割り当てられない事態が発生する。従って、変調器は物理的に有限なので、効率的な管理が要求される。 Note that a modulator is required for each communication channel. Also, some modulators may require a plurality of modulators in proportion to the data rate height. When a plurality of modulators are required, there may be a restriction that only a portion in which a series of modulators are continuously arranged can be used. In particular, when a low-rate signal such as voice is assigned in the form of a tooth-loss at various places in the modulator row, it is less likely that a plurality of modulators are continuously vacant, so high-speed data cannot be assigned. Things happen. Therefore, since the modulator is physically finite, efficient management is required.
「拡散コード」は、基地局と移動局との間で伝送される信号を拡散するための符号であり、図５に示す拡散コード管理テーブルにより管理される。ここで、各基地局が使用可能な拡散コードの数は、予め決められている。そして、このテーブルには、各拡散コードの使用状態（使用／未使用）、および当該拡散コードが使用されている場合にはそのコードを使用している無線チャネルを識別する情報が格納される。なお、拡散コードは、例えば、Walshコードである。 The “spreading code” is a code for spreading a signal transmitted between the base station and the mobile station, and is managed by a spreading code management table shown in FIG. Here, the number of spreading codes that can be used by each base station is determined in advance. This table stores information on the use status (used / unused) of each spreading code and, if the spreading code is used, the radio channel that uses the code. Note that the spreading code is, for example, a Walsh code.
なお、ＣＤＭＡシステムでは、Walsh関数等を拡散コードとして用いており、各チャネル毎にWalshコードが直交を保つようにすることでチャネル識別を行う。ここで、拡散コードの数は有限であり、チャネル割当ての際には、この中から使用されていないコードを割り当てる。また、データレートによって必要となる拡散コードの次数は可変であり、レートが高くなると拡散コードの次数が小さくなる。そして、複数の拡散コードが歯抜け状に使用されると、高レートの通信に拡散コードが割り当てられなくなる。従って、拡散コードについても、効率的な割当てが必要になる。 In the CDMA system, a Walsh function or the like is used as a spreading code, and channel identification is performed by keeping the Walsh code orthogonal for each channel. Here, the number of spreading codes is finite, and a code that is not used is assigned from among these when assigning channels. Further, the order of the spreading code required depending on the data rate is variable, and the order of the spreading code decreases as the rate increases. When a plurality of spread codes are used in a tooth-like manner, the spread codes cannot be assigned to high rate communication. Therefore, efficient allocation is also required for the spreading code.
「復調器」は、移動局から基地局へ伝送されてきた信号を復調するための復調器であり、図６に示す復調器管理テーブルにより管理される。ここで、各基地局に設けられる復調器の数は、基本的に、変調器に数と同じである。そして、このテーブルには、各復調器の使用状態（使用／未使用）、および当該復調器が使用されている場合にはその復調器を利用している無線チャネルを識別する情報が格納される。 The “demodulator” is a demodulator for demodulating a signal transmitted from the mobile station to the base station, and is managed by the demodulator management table shown in FIG. Here, the number of demodulators provided in each base station is basically the same as the number of modulators. This table stores information indicating the use status (used / unused) of each demodulator and, when the demodulator is used, the radio channel using the demodulator. .
「復号器」は、移動局から基地局へ伝送されてきた信号を復号するための復号器であり、図７に示す復号器管理テーブルにより管理される。ここで、各基地局に設けられる復号器の数は、予め決められている。そして、このテーブルには、各復号器の使用状態（使用／未使用）、および当該復号器が使用されている場合にはその復号器を使用している無線チャネルを識別する情報が格納される。なお、復号器は、例えば、ビタビ復号器またはターボ復号器である。 The “decoder” is a decoder for decoding a signal transmitted from the mobile station to the base station, and is managed by the decoder management table shown in FIG. Here, the number of decoders provided in each base station is determined in advance. This table stores information indicating the use status (used / unused) of each decoder and, when the decoder is used, the radio channel using the decoder. . The decoder is, for example, a Viterbi decoder or a turbo decoder.
「フレームオフセット」は、基地局と基地局制御装置との間で送受信されるフレームに信号を挿入するタイミングを指示する情報である。具体的には、例えば、複数のタイムスロットから構成されるＴＤＭフレーム内の所定のタイムスロットを指定する情報である。より具体的には、フレームオフセットは、例えば、基地局と基地局制御装置との間で送受信される２０msフレームを１６分割することによって得られる１．２５ms単位のフレームのことであり、図８Ａに示すフレームオフセット管理テーブルにより管理される。すなわち、基地局と基地局制御装置との間は、２Mbpsの回線で接続され、これをＣＤＭＡの基本フレームである２０msで管理している。そして、この２０msフレームを１６分割し、１．２５ms単位で各チャネルの割当てを管理するものである。このとき、ある特定のフレームオフセットにチャネルが集中するとそれらのチャネルを収容できなくなる可能性が発生する。よって、新たなチャネルに対してフレームオフセットを割り当てる際には、フレームオフセット毎のチャネル割当て状況を見ながら、それらが適切に分散されるように行われる必要がある。 The “frame offset” is information indicating timing for inserting a signal into a frame transmitted / received between the base station and the base station controller. Specifically, for example, it is information that designates a predetermined time slot in a TDM frame composed of a plurality of time slots. More specifically, the frame offset is, for example, a 1.25 ms unit frame obtained by dividing a 20 ms frame transmitted / received between the base station and the base station controller into 16, and is shown in FIG. 8A. It is managed by the frame offset management table shown. That is, the base station and the base station controller are connected by a 2 Mbps line, and this is managed in 20 ms which is a CDMA basic frame. Then, the 20 ms frame is divided into 16 and the allocation of each channel is managed in units of 1.25 ms. At this time, if channels concentrate on a specific frame offset, there is a possibility that the channels cannot be accommodated. Therefore, when assigning a frame offset to a new channel, it is necessary to carry out such that they are appropriately distributed while observing the channel assignment status for each frame offset.
「チャネルＩＤ」は、基地局と基地局制御装置との間の伝送路上に確立されるチャネルを識別する情報である。具体的には、チャネルＩＤは、送受のやり取りをするデータを識別するために付与する。すなわち、ひとつの呼の中でやり取りされるデータに対して番号を付与し、装置内等で管理をする。一般に、装置内部では、付与された番号とデータをペアで処理し、当然、番号長も有限である。 “Channel ID” is information for identifying a channel established on a transmission path between a base station and a base station controller. Specifically, the channel ID is assigned to identify data to be exchanged. That is, a number is assigned to data exchanged in one call, and the data is managed in the apparatus. Generally, in the apparatus, the assigned number and data are processed in pairs, and the number length is naturally limited.
「帯域」は、基地局と基地局制御装置との間の伝送路上に確立される各チャネルに対して割り当てられる帯域であり、図８Ｂに示す帯域管理テーブルにより管理される。具体的には、「帯域」は、基地局と基地局制御装置との間で送受信される１．２５ms単位のフレーム内で確立される各チャネルに対して割り当てられる帯域である。ここで、例えば、ひとつのフレームオフセット内には複数のチャネルが割り当てられる。よって、そのフレーム内に収容できるように各チャネルの帯域を管理を行う必要がある。 “Band” is a band assigned to each channel established on the transmission path between the base station and the base station controller, and is managed by the band management table shown in FIG. 8B. Specifically, the “band” is a band assigned to each channel established in a frame of 1.25 ms unit transmitted / received between the base station and the base station controller. Here, for example, a plurality of channels are allocated within one frame offset. Therefore, it is necessary to manage the bandwidth of each channel so that it can be accommodated in the frame.
なお、基地局と基地局制御装置との間の装置間インタフェースでは、伝送量に限度があるので、限られた伝送量を夫々の加入者で効率よく分割して使用する必要がある。例えば、装置間インタフェースでＡＴＭ回線を採用した場合、データの送信タイミング（フレームオフセット）と伝送帯域で、装置間を転送されるＡＴＭセル全体のリソースを分割することになる。この場合、フレームオフセットおよび帯域はセットで管理される。 In addition, since there is a limit on the amount of transmission in the inter-device interface between the base station and the base station control device, it is necessary to efficiently divide and use the limited amount of transmission by each subscriber. For example, when an ATM line is employed in the interface between devices, the resources of the entire ATM cell transferred between the devices are divided based on the data transmission timing (frame offset) and the transmission band. In this case, the frame offset and the band are managed as a set.
次に、本発明のハンドオフのシーケンスを説明する。以下では、移動局が主導でハンドオフを実行する場合、および基地局が主導でハンドオフを実行する場合をそれぞれ説明する。 Next, the handoff sequence of the present invention will be described. Below, the case where a mobile station performs handoff by initiative and the case where a base station performs handoff by initiative are demonstrated, respectively.
図９は、ハンドオフを実行すべきか否かを移動局が判断する場合のシーケンスを示す図である。ここでは、移動局を収容している基地局を「ソース基地局」と呼ぶ。すなわち、移動局は、現在、ソース基地局を介してデータ通信を行っているものとする。また、上記移動局を収容する可能性のある基地局を「ターゲット基地局」と呼ぶ。 FIG. 9 is a diagram illustrating a sequence when the mobile station determines whether or not to perform handoff. Here, a base station that accommodates a mobile station is referred to as a “source base station”. That is, the mobile station is currently performing data communication via the source base station. A base station that may accommodate the mobile station is referred to as a “target base station”.
各基地局は、定期的に、あるいは所定の契機が発生した際に、リソース情報を広告する。ここで、「所定の契機」とは、基地局が管理する通信リソースの状態が変化した場合をいい、例えば、呼が終了した場合、新たな呼が設定された場合、任意の通信のデータレートが変化した場合などを想定する。また、各基地局から広告されるリソース情報は、当該基地局の通信エリア内に位置するすべての移動局に通知されるものとする。 Each base station advertises resource information periodically or when a predetermined trigger occurs. Here, the “predetermined opportunity” refers to a case where the state of the communication resource managed by the base station changes. For example, when a call is terminated, a new call is set, or a data rate of any communication Suppose that changes. Further, the resource information advertised from each base station is notified to all mobile stations located in the communication area of the base station.
ここで、基地局から移動局へ通知されるリソース情報は、図２に示した各リソースに関する情報であり、具体的には、例えば、図３〜図８に示したテーブルを参照して生成される。ここで、「送信電力」に係わる情報としては、例えば、基地局の最大送信電力と現在の送信電力との差（使用可能電力）、あるいはその差に対応するデータレート（許容データレート）及びそれらに換算され得る単位チャネル数等が通知される。また、「変調器」「拡散コード」「復調器」「復号器」「チャネルＩＤ」に係わる情報としては、例えば、それぞれ、未使用状態の変調器、拡散コード、復調器、復号器、チャネルＩＤが存在するか否かを表す情報が通知される。さらに、「帯域」に係わる情報としては、例えば、未使用状態の帯域を表す情報が通知される。 Here, the resource information notified from the base station to the mobile station is information on each resource shown in FIG. 2, specifically, for example, generated with reference to the tables shown in FIGS. 3 to 8. The Here, as information related to “transmission power”, for example, the difference between the maximum transmission power of the base station and the current transmission power (usable power), or the data rate corresponding to the difference (allowable data rate) and those The number of unit channels that can be converted into is notified. In addition, as information related to “modulator”, “spreading code”, “demodulator”, “decoder”, and “channel ID”, for example, an unused modulator, a spreading code, a demodulator, a decoder, and a channel ID, respectively. Information indicating whether or not exists is notified. Further, as information related to “bandwidth”, for example, information indicating a band in an unused state is notified.
なお、基地局から移動局へ通知すべきリソース情報は、上述の情報をすべて含んでいる必要はない。ただし、このリソース情報は、少なくとも「送信電力に係わる情報」を含んでいることが望ましい。 Note that the resource information to be notified from the base station to the mobile station does not have to include all of the above-described information. However, it is desirable that this resource information includes at least “information related to transmission power”.
移動局は、ソース基地局およびターゲット基地局からリソース情報を受け取ると、それらのリソース情報に基づいてハンドオフを要求すべきか否かを判断する。そして、移動局は、ハンドオフを要求すべきと判断した場合には、ソース基地局を介して基地局制御装置に対してハンドオフ要求を送出する。なお、この判断の手順については、後述説明する。 When the mobile station receives resource information from the source base station and the target base station, the mobile station determines whether or not a handoff should be requested based on the resource information. If the mobile station determines that the handoff should be requested, the mobile station sends a handoff request to the base station controller via the source base station. This determination procedure will be described later.
基地局制御装置は、移動局からハンドオフ要求を受信すると、ソース基地局、ターゲット基地局、および移動局に対してそれぞれハンドオフ指令を送出する。このとき、ソース基地局に対しては、移動局との間の無線コネクションを切断すべき旨の指示を含むハンドオフ指令が送られる。また、ターゲット基地局に対しては、移動局を収容すべき旨の指示を含むハンドオフ指令が送られる。さらに、移動局に対しては、ターゲット基地局との間に無線コネクションを確立すると共に、ソース基地局との間の無線伝送路を切断すべき旨の指示を含むハンドオフ指令を送る。そして、ソース基地局、ターゲット基地局、および移動局は、それぞれハンドオフ指令に対応するハンドオフ応答を基地局制御装置へ返送する。 When receiving the handoff request from the mobile station, the base station control device sends a handoff command to each of the source base station, the target base station, and the mobile station. At this time, a handoff command including an instruction to disconnect the wireless connection with the mobile station is sent to the source base station. In addition, a handoff command including an instruction to accommodate the mobile station is sent to the target base station. Further, the mobile station establishes a radio connection with the target base station and sends a handoff command including an instruction to disconnect the radio transmission path with the source base station. Then, each of the source base station, the target base station, and the mobile station returns a handoff response corresponding to the handoff command to the base station controller.
続いて、ソース基地局、ターゲット基地局、および移動局は、上記ハンドオフ指令に従って、ハンドオフ処理を実行する。具体的には、例えば、移動局とターゲット基地局との間でチャネル割当て等に係わるネゴシエーションが行われ、無線伝送路が確立される。この後、移動局とソース基地局との間の無線伝送路が解放される。以降、移動局は、ターゲット基地局に収容され、そのターゲット基地局を介して網に接続されるようになる。 Subsequently, the source base station, the target base station, and the mobile station execute handoff processing in accordance with the handoff command. Specifically, for example, negotiation regarding channel allocation or the like is performed between the mobile station and the target base station, and a wireless transmission path is established. Thereafter, the radio transmission path between the mobile station and the source base station is released. Thereafter, the mobile station is accommodated in the target base station and is connected to the network via the target base station.
なお、上述の例では、各基地局がそれぞれ移動局に対してリソース情報を広告しているが、他の方法でリソース情報を通知するようにしてもよい。例えば、移動局からの要求に応じて、基地局からその移動局へリソース情報が通知されるようにしてもよい。 In the above example, each base station advertises resource information to the mobile station, but resource information may be notified by other methods. For example, resource information may be notified from the base station to the mobile station in response to a request from the mobile station.
図１０は、ハンドオフを要求すべきか否かを判断する処理のフローチャートである。この処理は、移動局によって実行される。なお、移動局は、ソース基地局に収容されているものとする。 FIG. 10 is a flowchart of processing for determining whether or not a handoff should be requested. This process is executed by the mobile station. It is assumed that the mobile station is accommodated in the source base station.
ステップＳ１では、ターゲット基地局からの無線信号の受信レベルをモニタする。ステップＳ２では、ステップＳ１で検出された受信レベルが、予め決められている閾値を越えているか否かを調べる。そして、上記受信レベルが閾値を越えていた場合には、ステップＳ３以降の処理を実行し、そうでない場合にはステップＳ１へ戻る。 In step S1, the reception level of the radio signal from the target base station is monitored. In step S2, it is checked whether or not the reception level detected in step S1 exceeds a predetermined threshold value. If the reception level exceeds the threshold value, the process from step S3 is executed, and if not, the process returns to step S1.
ステップＳ３では、ソース基地局からリソース情報を受信する。また、ステップＳ４では、ターゲット基地局からリソース情報を受信する。 In step S3, resource information is received from the source base station. In step S4, resource information is received from the target base station.
ステップＳ５では、ターゲット基地局に未使用の通信リソースが存在するか否かを調べる。具体的には、移動局とターゲット基地局との間に無線チャネルを確立できるか否かを調べる。より具体的には、例えば、ターゲット基地局から通知されたリソース情報を参照し、ターゲット基地局において使用されていない変調器、拡散コード、復調器、復号器等が残っているか否かを調べる。そして、ターゲット基地局に未使用の通信リソースが存在する場合にはステップＳ６へ進み、そうでない場合には処理を終了する。 In step S5, it is checked whether there is an unused communication resource in the target base station. Specifically, it is checked whether a radio channel can be established between the mobile station and the target base station. More specifically, for example, by referring to the resource information notified from the target base station, it is checked whether a modulator, a spreading code, a demodulator, a decoder, etc. that are not used in the target base station remain. If there are unused communication resources in the target base station, the process proceeds to step S6, and if not, the process ends.
ステップＳ６では、ソース基地局およびターゲット基地局からそれぞれ受信したリソース情報を比較する。具体的には、どちらの基地局においてより多くの未使用リソースが存在しているのかを調べる。なお、互いに比較される通信リソースは、例えば、「送信電力」である。ここで、「送信電力に係わる情報」は、上述したように、各基地局の「使用可能電力」または「許容データレート」である。したがって、この場合、ステップＳ６では、上記２つの基地局の「使用可能電力」または「許容データレート」を比較する。 In step S6, the resource information received from the source base station and the target base station is compared. Specifically, it is examined which base station has more unused resources. Note that the communication resource compared with each other is, for example, “transmission power”. Here, “information regarding transmission power” is “usable power” or “allowable data rate” of each base station, as described above. Therefore, in this case, in step S6, the “usable power” or “allowable data rate” of the two base stations is compared.
ターゲット基地局の未使用リソースがソース基地局の未使用リソースよりも多かった場合には、ステップＳ７において、ハンドオフ要求を作成して基地局制御装置へ送出する。ここで、このハンドオフ要求は、例えば、ソース基地局およびターゲット基地局をそれぞれ識別する情報を含んでいる。なお、ターゲット基地局の未使用リソースがソース基地局の未使用リソースよりも少なかった場合には、ハンドオフ要求を作成することなく処理を終了する。 If there are more unused resources of the target base station than unused resources of the source base station, a handoff request is created and sent to the base station controller in step S7. Here, the handoff request includes information for identifying the source base station and the target base station, for example. If the unused resources of the target base station are less than the unused resources of the source base station, the process ends without creating a handoff request.
このように、本実施形態の移動体通信システムでは、移動局が複数の基地局（ここでは、ソース基地局およびターゲット基地局）と無線信号を送受信できる状態においては、それらの基地局の中でより多くの未使用リソースが存在する基地局を介して移動局が網に接続されるようにハンドオフが行われる。そして、移動局は、より多くの通信リソースを使用できる基地局に収容された後は、より多くの通信リソースを使用してより高速な通信を行うことが可能になる。 As described above, in the mobile communication system of the present embodiment, the mobile station can transmit and receive radio signals to and from a plurality of base stations (here, the source base station and the target base station). Handoff is performed so that the mobile station is connected to the network via a base station with more unused resources. After the mobile station is accommodated in the base station that can use more communication resources, the mobile station can perform higher-speed communication using more communication resources.
なお、上述の実施例では、未使用のリソースを比較しているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば、複数の基地局から受信したリソース情報を比較し、より多くの通信リソースを確保できる基地局を選択するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, unused resources are compared, but the present invention is not limited to this. That is, for example, resource information received from a plurality of base stations may be compared, and a base station that can secure more communication resources may be selected.
図１１は、ハンドオフを実行すべきか否かを基地局制御装置が判断する場合のシーケンスを示す図である。なお、図９に示した例と同様に、移動局は、現在、ソース基地局を介してデータ通信を行っているものとする。 FIG. 11 is a diagram illustrating a sequence in a case where the base station control device determines whether or not to perform handoff. As in the example shown in FIG. 9, it is assumed that the mobile station is currently performing data communication via the source base station.
各基地局は、定期的に、あるいは所定の契機が発生した際に、リソース情報を基地局制御装置に通知する。ここで、「所定の契機」および通知されるリソース情報は、図９を参照しながら説明した例と同じである。 Each base station notifies the base station control apparatus of resource information periodically or when a predetermined trigger occurs. Here, the “predetermined opportunity” and the notified resource information are the same as those described with reference to FIG.
基地局制御装置は、ソース基地局およびターゲット基地局からリソース情報を受け取ると、それらのリソース情報に基づいてハンドオフを実行すべきか否かを判断する。この判断処理は、基本的には、図１０に示した移動局における処理と同じである。ただし、基地局制御装置では、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ７は実行されない。 When receiving the resource information from the source base station and the target base station, the base station control device determines whether or not to perform handoff based on the resource information. This determination process is basically the same as the process in the mobile station shown in FIG. However, steps S1, S2, and S7 are not executed in the base station controller.
基地局制御装置は、ハンドオフを実行すべきと判断した場合には、ソース基地局、ターゲット基地局、および移動局に対してそれぞれハンドオフ指令を送出する。これらのハンドオフ指令は、基本的に、図９を参照しながら説明したものと同じである。そして、ソース基地局、ターゲット基地局、および移動局は、それぞれハンドオフ指令に対応するハンドオフ応答を基地局制御装置へ返送する。 When the base station control device determines that the handoff should be performed, the base station control device sends a handoff command to each of the source base station, the target base station, and the mobile station. These handoff commands are basically the same as those described with reference to FIG. Then, each of the source base station, the target base station, and the mobile station returns a handoff response corresponding to the handoff command to the base station controller.
この後、図９を参照しながら説明したシーケンスと同様に、ソース基地局、ターゲット基地局、および移動局は、上記ハンドオフ指令に従ってハンドオフ処理を実行する。これにより、移動局は、以降、ターゲット基地局に収容され、そのターゲット基地局を介して網に接続されるようになる。ただし、上記ハンドオフ指令が送出された場合であっても、移動局においてターゲット基地局からの無線信号のレベルが閾値よりも低かった場合、或いは移動局とターゲット基地局との間の無線伝送路の品質が所定レベルよりも低かった場合には、ハンドオフ処理は実行されない。 Thereafter, similarly to the sequence described with reference to FIG. 9, the source base station, the target base station, and the mobile station perform handoff processing in accordance with the handoff command. As a result, the mobile station is thereafter accommodated in the target base station and connected to the network via the target base station. However, even when the handoff command is transmitted, if the level of the radio signal from the target base station is lower than the threshold in the mobile station, or the radio transmission path between the mobile station and the target base station If the quality is lower than the predetermined level, the handoff process is not executed.
なお、このシーケンスでは、リソース情報は、交換機によって管理されてもよいし、或いは、基地局間で相互に通知しあってもよい。 In this sequence, the resource information may be managed by the exchange or may be mutually notified between the base stations.
図１２は、ハンドオフを実行すべきか否かを基地局制御装置が判断する場合の他のシーケンスを示す図である。このシーケンスでは、移動局は、ターゲット基地局からの無線信号の電力が閾値を越えたことを検出すると、その旨を基地局制御装置に通知する。基地局制御装置は、この通知を受け取ると、ソース基地局およびターゲット基地局に対してそれぞれリソース情報を要求する。また、ソース基地局およびターゲット基地局は、それぞれ要求に応じてリソース情報を基地局制御装置へ通知する。そして、基地局制御装置は、これらのリソース情報に基づいてハンドオフを実行すべきか否かを判断する。なお、以降の手順は、図９または図１１に示したシーケンスと同じなので省略する。 FIG. 12 is a diagram illustrating another sequence in the case where the base station control device determines whether or not to perform handoff. In this sequence, when the mobile station detects that the power of the radio signal from the target base station exceeds the threshold value, the mobile station notifies the base station control device to that effect. Upon receiving this notification, the base station controller requests resource information from the source base station and the target base station. Further, the source base station and the target base station respectively notify the base station control device of resource information in response to requests. Then, the base station control device determines whether or not to perform handoff based on these resource information. The subsequent procedure is the same as the sequence shown in FIG. 9 or FIG.
このように、第１の実施形態の移動体通信システムでは、移動局が複数の基地局と無線信号を送受信できる状態のときは、それらの基地局の中でより多くの通信リソースを使用できる基地局を介して移動局が網に接続されるようにハンドオフが行われる。したがって、移動局は、常に最適な基地局に収容され、より高速な通信を行うことが可能になる。 As described above, in the mobile communication system according to the first embodiment, when the mobile station can transmit and receive radio signals to and from a plurality of base stations, a base that can use more communication resources among the base stations. Handoff is performed so that the mobile station is connected to the network via the station. Therefore, the mobile station is always accommodated in the optimum base station, and can perform higher-speed communication.
＜第２の実施形態＞
第１の実施形態でも説明したように、基地局の総送信電力の最大値は予め決められており、無線伝送路を介して伝送される信号のデータレートも制限される。このため、例えば、高速のパケットデータ通信を行おうとすると、他の通信のために割り当てることができる通信リソースが少なくなり、他の通信に悪影響が及ぶ。また、パケットデータ通信は、データレートの変動が大きい。このため、もし、パケットデータ通信に対して固定的に大きな通信リソースを割り当ててしまうと、そのパケットデータ通信のデータレートが低下したときに、使用されることなくリザーブされた状態の通信リソースが発生することになる。
<Second Embodiment>
As described in the first embodiment, the maximum value of the total transmission power of the base station is determined in advance, and the data rate of the signal transmitted via the wireless transmission path is also limited. For this reason, for example, if high-speed packet data communication is performed, communication resources that can be allocated for other communication are reduced, which adversely affects other communication. In packet data communication, the data rate varies greatly. For this reason, if a large communication resource is allocated fixedly for packet data communication, when the data rate of the packet data communication decreases, a communication resource in a reserved state is generated without being used. Will do.
この問題を解決するためには、各コネクション毎に割り当てるべき通信リソース、あるいは各コネクション毎のデータレートを必要に応じて動的に変更すればよい。 In order to solve this problem, the communication resource to be allocated for each connection or the data rate for each connection may be dynamically changed as necessary.
第２の実施形態の移動体通信システムでは、以下の契機に基づいて、通信リソースの割当ての変更またはデータレートの変更を実行する。
１：新たな呼の発生（発呼）
２：呼の解放
３：リバースリンク（上りリンク）の遅延
４：フォワードリンク（下りリンク）の遅延
５：問合せ
In the mobile communication system according to the second embodiment, a change in communication resource assignment or a data rate is executed based on the following trigger.
1: New call generation (call)
2: Call release 3: Reverse link (uplink) delay 4: Forward link (downlink) delay 5: Inquiry
「新たな呼の発生」は、通信を開始しようとする移動局を収容する基地局により検出される。ここで、新たな呼が設定されると、その呼に対して通信リソースを割り当てる必要がある。このとき、未使用の通信リソースがあればその通信リソースが新たな呼に対して割り当てられる。しかし、未使用の通信リソースが残っていない場合には、特定のコネクションに対して割り当てられている通信リソースの一部をその新たな呼に対して割り当てる必要がある。したがって、この場合、その特定のコネクションのデータレートは引き下げられる。 “Generation of a new call” is detected by a base station that accommodates a mobile station that is about to start communication. Here, when a new call is set, it is necessary to allocate communication resources to the call. At this time, if there is an unused communication resource, the communication resource is allocated to a new call. However, if there are no unused communication resources remaining, it is necessary to allocate a part of the communication resources allocated to the specific connection to the new call. Therefore, in this case, the data rate of that particular connection is reduced.
「呼の解放」は、通信が終了した移動局を収容している基地局により検出される。ここで、呼が解放されると、その呼に対して割り当てられていた通信リソースは、他の呼に対して割り当てることができるようになる。この場合、解放された通信リソースを他の特定のコネクションに割り当てられるこれにより、そのコネクションのデータレートを引き上げることができる。 The “call release” is detected by the base station that accommodates the mobile station that has completed communication. Here, when a call is released, communication resources allocated to the call can be allocated to another call. In this case, the released communication resource can be allocated to another specific connection, so that the data rate of the connection can be increased.
「リバースリンクの遅延」は、移動局から基地局へデータを送信するためのコネクションに対して十分なデータレートが割り当てられていない場合に発生する。具体的には、移動局のデータが予め決められた時間内に基地局へ送信されない場合に検出される。なお、移動局には、基地局へ送出すべきデータを一時的に格納するためのデータキュー（例えば、ＦＩＦＯメモリ）が設けられており、そのデータキューにデータが残っているか否かにより遅延が発生しているか否かが判断される。そして、遅延が発生していた場合には、その旨が基地局制御装置に通知され、これを契機として対応するコネクションのデータレートが引き上げられる。 “Reverse link delay” occurs when a sufficient data rate is not allocated to a connection for transmitting data from a mobile station to a base station. Specifically, it is detected when the data of the mobile station is not transmitted to the base station within a predetermined time. Note that the mobile station is provided with a data queue (for example, a FIFO memory) for temporarily storing data to be transmitted to the base station, and there is a delay depending on whether or not data remains in the data queue. It is determined whether or not it has occurred. If a delay has occurred, the base station control device is notified of this, and the data rate of the corresponding connection is raised as a trigger.
「フォワードリンクの遅延」は、基地局または基地局制御装置から移動局へデータを送信するためのコネクションに対して十分なデータレートが割り当てられていない場合に発生する。なお、基地局または基地局制御装置には、移動局へ送出すべきデータを一時的に格納するためのバッファメモリがコネクション毎に設けられており、そのバッファメモリに格納されるデータ量が閾値を越えた場合に遅延が発生したものとみなされる。そして、特定のコネクションにおいて遅延が発生すると、そのコネクションのデータレートは引き上げられる。 “Forward link delay” occurs when a sufficient data rate is not allocated to a connection for transmitting data from a base station or a base station controller to a mobile station. The base station or the base station control device is provided with a buffer memory for each connection for temporarily storing data to be transmitted to the mobile station, and the amount of data stored in the buffer memory has a threshold value. If exceeded, it is considered that a delay has occurred. When a delay occurs in a specific connection, the data rate of that connection is increased.
「問合せ」は、基地局制御装置から基地局に対してポーリングによってリソース情報を問い合わせる手順のことをいう。そして、この問合せにおいて未使用の通信リソースが発見された場合には、その未使用の通信リソースを特定のコネクションに割り当てることにより、そのコネクションのデータレートが引き上げられる。 “Inquiry” refers to a procedure for inquiring resource information from a base station controller to a base station by polling. If an unused communication resource is found in this inquiry, the data rate of the connection is increased by allocating the unused communication resource to a specific connection.
以下、図１３〜図１６を参照しながら、上記１〜５の契機の発生に伴ってデータレートを変更する方法を説明する。
Hereinafter, a method for changing the data rate with the occurrence of the
図１３は、新たな呼の設定に伴ってデータレートを変更するシーケンスを示す図である。ここでは、移動局１が基地局１１を介してフルレート（最大伝送速度）でパケットデータ通信をしているものとする。そして、その状態において、基地局１１の通信エリア内に位置する移動局２が新たな通信を開始するために発呼をしたものとする。
FIG. 13 is a diagram showing a sequence for changing the data rate in accordance with the setting of a new call. Here, it is assumed that the
基地局１１は、上記発呼を検出すると、移動局２へ応答メッセージを返送すると共に、基地局制御装置２１に対して上記発呼を伝える。基地局制御装置２１は、発呼を検出すると、まず、基地局１１に対してリソース割当要求（１３０１）を送出する。このリソース割当要求（１３０１）は、新たな呼に対して割り当てるための未使用通信リソースが残っているか否かを問い合わせるためのメッセージである。
When the
基地局１１は、リソース割当要求（１３０１）を受信すると、図３〜図８に示したテーブル等を参照することにより、移動局２に対して割り当てるべき未使用通信リソースが存在するか否かを調べる。ここでは、そのような未使用通信リソースが存在しないものとする。この場合、基地局１１は、基地局制御装置２１に対してリソースフル応答（１３０２）を返送する。リソースフル応答（１３０２）は、未使用通信リソースが存在しないことを表すメッセージである。なお、未使用通信リソースが存在するのであれば、その通信リソースは移動局２に割り当てられる。この場合、移動局１の通信には何ら影響は及ばない。
Upon receiving the resource allocation request (1301), the
基地局制御装置２１は、リソースフル応答（１３０２）を受信すると、移動局１に対して変更指示（１３０３）を送出する。この変更指示（１３０３）は、データレートが「フルレート」から「１／２レート」に変更される旨の通知である。また、基地局制御装置２１は、基地局１１に対してレート変更要求（１３０４）を送出する。このレート変更要求（１３０４）は、移動局１のデータレートを「フルレート」から「１／２レート」に変更する旨の指示である。なお、図１３に示す例では、変更指示（１３０３）が送出された後にレート変更要求（１３０４）が送出されているが、変更指示（１３０３）が送出される前にレート変更要求（１３０４）が送出されてもよい。
Upon receiving the resource full response (1302), the base
移動局１および基地局１１は、基地局制御装置２１からの要求により、あるタイミングでデータレートを変更する。以降、移動局１は、１／２レートで網に接続されることになる。なお、このとき、基地局１１は、移動局１に対して割り当てられていた通信リソースの一部を他の通信のために使用できるようにする。具体的には、移動局１のデータレートを下げることにより移動局１に対して割り当てられていた「送信電力」を低下させ、余った「送信電力」を他の通信のために使用できる状態にする。
The
この後、基地局制御装置２１は、基地局１１に対してリソース割当要求（１３０５）を送出する。このリソース割当要求（１３０５）は、未使用状態の通信リソースを移動局２に対して割り当てる旨の指示を含む。そして、基地局１１は、基地局制御装置２１へ応答を返送すると共に、移動局２に対して適切に通信リソースを割り当てる。これにより、移動局２は、所定のデータレートで通信を開始する。
Thereafter, the base
なお、図１３に示す例では、移動局１のデータレートを引き下げることにより、余った通信リソースを移動局２に割り当てているが、以下の方法で通信リソースの再割当を行ってもよい。すなわち、基地局１１に収容される複数の移動局の中で最もデータレートの高い移動局に対して割り当てられている通信リソースの一部を新規呼に割り当てる。あるいは、パケットデータ通信と音声データ通信とが混在している場合には、任意のまたは全てのパケットデータ通信に対して割り当てられている通信リソースの一部を新規呼に割り当てる。
In the example shown in FIG. 13, the remaining communication resources are allocated to the
図１４は、呼の解放に伴ってデータレートを変更するシーケンスを示す図である。ここでは、移動局１および移動局２が基地局１１を介して網に接続されているものとする。また、移動局１は、１／２レートでパケットデータ通信をしているものとする。そして、その状態において、移動局２が通信を終了したものとする。
FIG. 14 is a diagram showing a sequence for changing the data rate with the release of a call. Here, it is assumed that the
移動局２は、基地局制御装置２１に対して呼解放要求（１４０１）を送出する。基地局制御装置２１は、この要求を受信すると、移動局２に応答メッセージを返送すると共に、基地局１１に対して呼解放要求（１４０２）を送出する。基地局１１は、この要求に従って移動局１との間のコネクションを切断した後、基地局制御装置２１へ応答メッセージを返送する。
The
続いて、基地局制御装置２１は、基地局１１に対してリソース解放要求（１４０３）を送出する。このリソース解放要求（１４０３）は、移動局２に対して割り当てられていた通信リソースを解放して他の通信のために使用できる状態にする旨の指示を含む。そして、基地局１１は、このリソース解放要求（１４０３）を受信すると、移動局２に対して割り当てていた通信リソースを解放する。
Subsequently, the base
この後、基地局制御装置２１は、基地局１１に対してリソース割当要求（１４０４）を送出する。このリソース割当要求（１４０４）は、移動局１のデータレートを引き上げるために十分な未使用通信リソースが存在するか否かを問い合わせるメッセージを含む。そして、基地局１１は、このリソース割当要求（１４０４）に従って図３〜図８に示すテーブル等を参照し、未使用通信リソースの状態を基地局制御装置２１に通知する。
Thereafter, the base
移動局１のデータレートを引き上げるために十分な未使用通信リソースが存在する場合には、基地局制御装置２１は、基地局１１に対してレート変更要求（１４０５）を送出する。このレート変更要求（１４０５）は、移動局１のデータレートを「１／２レート」から「フルレート」に変更する旨の指示である。なお、移動局１のデータレートを引き上げるために十分な未使用通信リソースが存在しない場合には、基地局制御装置２１は、レート変更要求（１４０５）を送出することなく処理を終了する。
If there are enough unused communication resources to raise the data rate of the
さらに、基地局制御装置２１は、移動局１に対して変更指示（１４０６）を送出する。この変更指示（１４０６）は、データレートが「１／２レート」から「フルレート」に変更される旨の通知である。この結果、移動局１は、以降、基地局１１を介してフルレートで網に接続されることになる。
Further, the base
図１５は、上り方向の伝送路における遅延の発生に伴ってデータレートを変更するシーケンスを示す図である。ここでは、移動局１が基地局１１を介して１／２レートで網に接続されているものとする。
FIG. 15 is a diagram showing a sequence for changing the data rate with the occurrence of a delay in the uplink transmission path. Here, it is assumed that the
基地局制御装置２１は、移動局１に対して遅延の発生の有無を問い合わせる。移動局１は、基地局１１へ送出すべきデータを一時的に格納するためのデータキューを有しており、そのデータキューにデータが残っているか否かにより遅延が発生しているか否かを判断する。あるいは、基地局制御装置２１から上記問合せを受信した時点でデータキューに格納されていたデータが所定時間内にすべて基地局１１へ送出されたか否かにより遅延の発生の有無が判断される。そして、移動局１は、問合せ応答（１５０１）を用いて上記判断結果を基地局制御装置２１に通知する。
The
移動局１において遅延が発生している旨が基地局制御装置２１に通知されると、以降のシーケンスは、図１４を参照しながら説明したシーケンスと同じである。すなわち、基地局制御装置２１は、基地局１１に対してリソース割当要求（１５０２）およびレート変更要求（１５０３）を送出する。そして、基地局１１は、未使用状態の通信リソースを移動局１に割り当てる。また、基地局制御装置２１は、移動局１に対して変更指示（１５０４）を送出する。これにより、移動局１は、基地局１１を介してフルレートで網に接続されるようになる。
When the
なお、図１５に示す例では、移動局１は、基地局制御装置２１からの問合せに応じて遅延の有無を通知しているが、遅延が発生したときにそれを自発的に基地局制御装置２１に通知するようにしてもよい。この場合、移動局１は、問合せ応答（１５０１）の代わりに、リソース割当要求を基地局制御装置２１へ送出する。
In the example shown in FIG. 15, the
図１６は、下り方向の伝送路における遅延の発生に伴ってデータレートを変更するシーケンスを示す図である。ここでは、移動局１が基地局１１を介して１／２レートで網に接続されているものとする。
FIG. 16 is a diagram showing a sequence for changing the data rate with the occurrence of a delay in the downlink transmission path. Here, it is assumed that the
基地局制御装置２１は、移動局１へ送出すべきデータを一時的に格納するためのバッファメモリを有している。そして、そのバッファメモリに格納されるデータ量が閾値を越えた場合には、基地局制御装置２１は、移動局１へのコネクションにおいて遅延が発生したものと判断する。
The base
上記遅延が検出された後のシーケンスは、図１４を参照しながら説明したシーケンスと同じである。すなわち、基地局制御装置２１は、基地局１１に対してリソース割当要求およびレート変更要求を送出する。そして、基地局１１は、未使用状態の通信リソースを移動局１に割り当てる。また、基地局制御装置２１は、移動局１に対して変更指示を送出する。これにより、移動局１は、基地局１１を介してフルレートで網に接続されるようになる。
The sequence after the delay is detected is the same as the sequence described with reference to FIG. That is, the base
なお、図１６に示す例では、バッファメモリが基地局制御装置２１に設けられているが、基地局１１に設けられていてもよい。この場合、例えば、基地局制御装置２１は、基地局１１に対してそのバッファメモリに格納されているデータ量を問い合わせ、その結果に従って移動局１のデータレートを変更するか否かを判断する。
In the example illustrated in FIG. 16, the buffer memory is provided in the base
図１７〜図２０は、第２の実施形態の移動体通信システムにおけるレート変更手順の具体例である。ここでは、パケットデータ通信と音声通信とが混在しているものとする。図中、「Ｐ１」〜「Ｐ６」はパケットデータ通信を表し、「Ｖ１」〜「Ｖ３７」は音声通信を表す。そして、基地局（および基地局制御装置）は、限られた通信リソースをパケットデータ通信および音声通信に対して適切に割り当てる。ここでは、通信リソースとして、電力（基地局が送出する無線信号の送信電力）、チップ（基地局において移動局との間で送受信される信号のためのモデムチップ）、コード（移動局と基地局との間で送受信される信号を拡散するための拡散コード）、回線（基地局と基地局制御装置との間におけるＴＤＭ通信のタイムスロット）を想定する。 17 to 20 are specific examples of rate change procedures in the mobile communication system according to the second embodiment. Here, it is assumed that packet data communication and voice communication are mixed. In the figure, “P1” to “P6” represent packet data communication, and “V1” to “V37” represent voice communication. Then, the base station (and the base station controller) appropriately allocates limited communication resources to packet data communication and voice communication. Here, as communication resources, power (transmission power of a radio signal transmitted from the base station), chip (modem chip for signals transmitted / received between mobile stations in the base station), code (mobile station and base station) ) And a line (TDM communication time slot between the base station and the base station controller) are assumed.
各コネクションには、基本チャネル（Ｆチャネル）または補助チャネル（Ｓチャネル）が割り当てられる。ここで、基本チャネルのリソース量は、音声チャネルに対して割り当てられるリソース量と同じである。また、パケット通信では、そのパケット通信のためのコネクションに対して、まず基本チャネルが割り当てられ、送信データ量が増加した場合に補助チャネルが割り当てられるようにしてもよい。この場合、この補助チャネルのリソース量は、上述のシーケンスの通り可変である。 Each connection is assigned a basic channel (F channel) or an auxiliary channel (S channel). Here, the resource amount of the basic channel is the same as the resource amount allocated to the voice channel. In packet communication, a basic channel may be first assigned to a connection for the packet communication, and an auxiliary channel may be assigned when the amount of transmission data increases. In this case, the resource amount of the auxiliary channel is variable as described above.
新たなコネクションが確立されるとき、未使用の通信リソースがあれば、そのコネクションに対してその未使用の通信リソースが割り当てられる。このとき、パケットデータ通信に対しては、可能な限り大きな通信リソースが割り当てられるようにしてもよい。図１７に示す例では、パケットデータ通信コネクションＰ１、Ｐ２、Ｐ３に対して、それぞれ補助チャネルのフルレートが割り当てられている。 When a new connection is established, if there is an unused communication resource, the unused communication resource is assigned to the connection. At this time, as much communication resources as possible may be allocated for packet data communication. In the example shown in FIG. 17, the full rate of the auxiliary channel is assigned to each of the packet data communication connections P1, P2, and P3.
新たなコネクションが確立されるとき、未使用の通信リソースがなければ、図１３に示したシーケンスに従って、特定のコネクションのデータレートを引き下げることにより、そのコネクションに割り当てられている通信リソースの一部を新たなコネクションに与える。図１８に示す例では、音声通信コネクションＶ６を確立するために、パケットデータ通信コネクションＰ１のデータレートがフルレートから１／２レートに引き下げられている。そして、パケットデータ通信コネクションＰ１のデータレートを引き下げることによって得られた通信リソースが音声通信コネクションＶ６に割り当てられている。同様に、パケットデータ通信コネクションＰ４を確立するために、パケットデータ通信コネクションＰ２のデータレートがフルレートから１／２レートに引き下げられている。そして、パケットデータ通信コネクションＰ２のデータレートを引き下げることによって得られた通信リソースがパケットデータ通信コネクションＰ４に割り当てられている。 When a new connection is established, if there is no unused communication resource, a part of the communication resource allocated to the connection is reduced by reducing the data rate of the specific connection according to the sequence shown in FIG. Give to a new connection. In the example shown in FIG. 18, in order to establish the voice communication connection V6, the data rate of the packet data communication connection P1 is reduced from the full rate to a ½ rate. Communication resources obtained by reducing the data rate of the packet data communication connection P1 are allocated to the voice communication connection V6. Similarly, in order to establish the packet data communication connection P4, the data rate of the packet data communication connection P2 is reduced from the full rate to the ½ rate. Communication resources obtained by reducing the data rate of the packet data communication connection P2 are allocated to the packet data communication connection P4.
この後、さらに新たなコネクションが確立される場合には、図１９に示すように、順次、パケットデータ通信コネクションのデータレートが引き下げられていく。このとき、パケットデータ通信コネクションが新たに確立される場合には、最もデータレートの高いコネクションのデータレートが引き下げられると共に、新たなコネクションには、既存のパケットデータ通信コネクションの中で最も低いデータレートと同一のデータレートが割り当てられる。なお、すべてのパケットデータ通信コネクションのデータレートが最低速度まで引き下げられた後、さらに新たなコネクションを確立しようとした場合には、そのコネクションは拒絶される。すなわち、呼損が発生する。 Thereafter, when a new connection is established, the data rate of the packet data communication connection is sequentially reduced as shown in FIG. At this time, when a packet data communication connection is newly established, the data rate of the connection with the highest data rate is reduced, and the new connection has the lowest data rate among the existing packet data communication connections. Is assigned the same data rate. In addition, after the data rate of all the packet data communication connections is reduced to the minimum speed, if a new connection is to be established, the connection is rejected. That is, a call loss occurs.
一方、図１５または図１６を参照しながら説明したように、あるコネクションにおいて遅延が発生した場合には、そのコネクションに対して追加的に割り当てるための未使用通信リソースが存在するか否かが調べられる。そして、存在する場合には、その通信リソースが上記コネクションに割り当てられ、そのコネクションのデータレートが引き上げられる。図２０に示す例では、パケットデータ通信コネクションＰ２に対して通信リソースが追加的に割り当てられ、そのデータレートが１／２レートからフルレートに引き上げられている。 On the other hand, as described with reference to FIG. 15 or FIG. 16, when a delay occurs in a certain connection, it is checked whether there is an unused communication resource to be additionally allocated to the connection. It is done. If it exists, the communication resource is allocated to the connection, and the data rate of the connection is increased. In the example shown in FIG. 20, communication resources are additionally allocated to the packet data communication connection P2, and the data rate is increased from the ½ rate to the full rate.
なお、呼の解放に伴って未使用通信リソースが発生した場合、その通信リソースは、例えば、最もデータレートに低いパケットデータ通信コネクションに割り当てられる。これにより、そのコネクションのデータレートが引き上げられる。 When an unused communication resource is generated with the release of the call, the communication resource is assigned to, for example, a packet data communication connection having the lowest data rate. As a result, the data rate of the connection is increased.
このように、第２の実施形態の移動体通信システムでは、呼の生成、呼の解放、通信遅延などの契機が発生した際に、通信リソースを各コネクションに適切に割り当てられる。これにより、通信リソースが効率的に使用されるようになる。なお、データレートの変更、すなわち通信リソースの割当は、上りリンクと下りリンクとをそれぞれ独立に行うことができる。 As described above, in the mobile communication system according to the second embodiment, communication resources are appropriately assigned to each connection when a call generation, call release, communication delay, or the like occurs. As a result, communication resources are used efficiently. Note that the data rate change, that is, communication resource allocation, can be performed independently for the uplink and the downlink.
＜第３の実施形態＞
移動局４１は、図２１に示すように、基地局装置５１および基地局制御装置６１を介して網に接続される。ここで、移動局４１と基地局装置５１との間は無線伝送路により接続され、基地局装置５１と基地局制御装置６１との間は伝送路（光ファイバ、メタルケーブル、無線伝送路）により接続されている。そして、このシステムでは、無線伝送路の通信リソースは基地局５１により管理され、伝送路の通信リソースは基地局制御装置６１により管理されている。
<Third Embodiment>
As shown in FIG. 21, the mobile station 41 is connected to a network via a
無線伝送路の通信リソースとしては、送信電力、変調器、拡散コード、復調器、復号器などが管理されているが、以下では、送信電力に注目して説明する。なお、コネクション毎の送信電力は、そのコネクションのデータレートに比例する。一方、伝送路の通信リソースとしては、帯域、フレームオフセット、チャネルＩＤなどが管理されているが、以下では、帯域に注目して説明する。 As communication resources of the wireless transmission path, transmission power, a modulator, a spreading code, a demodulator, a decoder, and the like are managed. In the following description, attention is paid to transmission power. Note that the transmission power for each connection is proportional to the data rate of the connection. On the other hand, bandwidth, frame offset, channel ID, and the like are managed as communication resources of the transmission path, but in the following, description will be given focusing on the bandwidth.
ところで、高速のパケットデータ通信を提供するためには、そのコネクションに対して可能な限り大きな通信リソースが割り当てられることが望ましい。したがって、図２１において、移動局４１がパケットデータ通信コネクションを確立しようとした場合、基地局制御装置６１は、そのコネクションに対して可能な限り大きな伝送路リソースを割り当て、基地局装置５１は、そのコネクションに対して可能な限り大きな無線リソースを割り当てようとする。しかし、こられの通信リソースが互いに一致していなかったとすると、一方の通信リソースの利用効率が低くなる。例えば、あるコネクションに対して、基地局制御装置６１が２Mbpsに相当する伝送路リソースを割り当て、基地局装置５１が１Mbpsに相当する無線リソースを割り当てたとすると、１Mbpsの伝送路リソースが無駄にリザーブされることになる。
By the way, in order to provide high-speed packet data communication, it is desirable to allocate as much communication resources as possible to the connection. Therefore, in FIG. 21, when the mobile station 41 tries to establish a packet data communication connection, the base
このため、第３の実施形態の移動体通信システムでは、基地局装置５１および基地局制御装置６１が互いに連携しながら各コネクションに対して無線リソースおよび伝送路リソースを割り当てる。以下、図２２〜図２９を参照しながら、通信リソースを管理する方法を説明する。
For this reason, in the mobile communication system of the third embodiment, the
図２２は、第３の実施形態の移動体通信システムにおいて通信リソースを割り当てるシーケンスを示す図である。このシーケンスでは、基地局装置５１から基地局制御装置６１に対して定期的に無線リソースに係わる情報が通知され、その通知に基づいて通信リソースの割当が実行される。
FIG. 22 is a diagram showing a sequence for allocating communication resources in the mobile communication system according to the third embodiment. In this sequence, the
すなわち、基地局装置５１は、呼の確立または解放にかかわりなく、所定の周期で（時間Ａが経過するごとに）、リソース情報（２２０１）を基地局制御装置６１に通知する。このリソース情報（２２０１）は、未使用の無線リソースを表す。ここでは、「未使用の無線リソース＝Ｂ」が通知される。これにより、基地局制御装置６１は、新たなコネクションに対して割当可能な無線リソースの量を認識する。ここで、基地局制御装置６１は、伝送路リソースを管理している。したがって、基地局制御装置６１は、新たなコネクションに対して割当可能な伝送路リソースの量および無線リソースの量の双方を認識することになる。
That is, the
上記状態のシステムにおいて移動局４１が発呼すると、基地局装置５１は、その発呼を基地局制御装置６１に伝える。基地局制御装置６１は、移動局４１からの発呼を検出すると、リソース情報（２２０１）により通知された「未使用の無線リソースの量」の範囲内で、その発呼に割り当てるべき「伝送路リソースの量」を決定する。ここで、無線リソースおよび伝送路リソースは、互いにディメンジョンが異なっている。このため、無線リソースの「送信電力」および伝送路リソースの「帯域」は、例えば、それぞれデータレート及び単位チャネル数に換算されて処理される。そして、基地局制御装置６１により決定された「伝送路リソースの量」は、リソース割当要求（２２０２）により基地局装置５１に通知される。
When the mobile station 41 makes a call in the system in the above state, the
基地局装置５１は、リソース割当要求（２２０２）を受信すると、その要求に従って伝送路リソースおよび無線リソースを確保する。このとき、これらの通信リソースは、例えば、データレートに換算して互いに同じ値である。この後、基地局装置５１は、移動局４１に対してトラヒック割当（２２０３）を送出する。このトラヒック割当（２２０３）は、基地局装置５１において確保した無線リソースを移動局４１に通知するためのメッセージである。
Upon receiving the resource allocation request (2202), the
このように、図２２に示すシーケンスでは、「未使用の無線リソースの量」が基地局制御装置に通知され、その通知に基づいて無線リソースおよび伝送路リソースが割り当てられるので、無駄なリソース割当が回避される。 In this way, in the sequence shown in FIG. 22, “the amount of unused radio resources” is notified to the base station control apparatus, and radio resources and transmission path resources are allocated based on the notification. Avoided.
なお、図２２に示すシーケンスにおいて、リソース情報（２２０１）が通知される周期内に複数の発呼があると、基地局制御装置６１が認識している「未使用の無線リソースの量」と実際の「未使用の無線リソースの量」とが一致しなくなる。図２３に示すシーケンスでは、この問題を回避するための処理が実行される。
In the sequence shown in FIG. 22, when there are a plurality of calls within the period in which the resource information (2201) is notified, the “amount of unused radio resources” recognized by the
基地局装置５１から基地局制御装置６１へリソース情報（２３０１）が定期的に通知されている。このシステムにおいて移動局４１から発呼があると、基地局制御装置６１は、リソース情報（２３０１）に基づいてリソース割当要求（２３０２）を作成し、それを基地局装置５１へ送出する。ここで、基地局装置５１における実際の「未使用の無線リソースの量」が「Ｂ」であり、リソース割当要求（２３０２）により指定された通信リソースの量が「Ｃ（Ｃ＜Ｂ）」であったものとする。この場合、基地局装置５１は、移動局４１からの発呼に対して「無線リソース＝Ｃ」および「伝送路リソース＝Ｃ」を割り当てると共に、移動局４１に対してトラヒック割当（２３０３）を通知する。これにより、移動局４１は、「通信リソース＝Ｃ」を利用して通信を開始する。そして、この結果、基地局装置５１における実際の「未使用の無線リソースの量」は「Ｂ−Ｃ」になる。
Resource information (2301) is periodically notified from the
続いて、次のリソース情報が基地局制御装置６１に通知される前に移動局４２が発呼したものとする。この場合、基地局制御装置６１は、移動局４１に通信リソースを割り当てる前に受信したリソース情報（２３０１）に基づいてリソース割当要求（２３０４）を作成し、それを基地局装置５１へ送出する。ここで、リソース割当要求（２３０４）により指定された通信リソースの量が「Ｄ（Ｂ−Ｃ＜Ｄ）」であったものとする。
Subsequently, it is assumed that the mobile station 42 makes a call before the next resource information is notified to the
この場合、基地局装置５１は、そのリソース割当要求（２３０４）により要求される量の無線リソースを確保することはできない。したがって、基地局装置５１は、割当て拒否（２４０５）を基地局制御装置６１へ送出する。ここで、この割当て拒否（２４０５）は、基地局装置５１における現時点での実際の「未使用の無線リソースの量」を表すメッセージを含んでいる。なお、この例では、「未使用の無線リソースの量＝Ｂ−Ｃ」が通知される。
In this case, the
基地局制御装置６１は、割当て拒否（２４０５）を受信すると、それに従ってリソース割当要求（２３０６）を作成し、それを基地局装置５１へ送出する。ここで、リソース割当要求（２３０６）により指定された通信リソースの量は「Ｂ−Ｃ」である。そして、基地局装置５１は、移動局４２からの発呼に対して「無線リソース＝Ｂ−Ｃ」および「伝送路リソース＝Ｂ−Ｃ」を割り当てると共に、移動局４２に対してトラヒック割当（２３０７）を通知する。これにより、移動局４２は、「通信リソース＝Ｂ−Ｃ」を利用して通信を開始する。
Upon receiving the allocation refusal (2405), the base
なお、図２２および図２３に示すシーケンスでは、基地局装置５１が自発的に基地局制御装置６１に対してリソース情報（２２０１、２３０１）を送出しているが、図２４および図２５に示すように、基地局制御装置６１が定期的に基地局装置５１に対して「未使用の無線リソースの量」を問い合わせるようにしてもよい。この場合、基地局制御装置６１は、基地局装置５１に対して定期的にリソース問合せ（２４０１、２５０１）を送出し、基地局装置５１がそれに対応するリソース情報（２４０２、２５０２）を返送する。以降の手順は、図２２または図２３を参照しながら説明したシーケンスと同じである。
In the sequences shown in FIGS. 22 and 23, the
また、図２２〜図２５に示すシーケンスでは、呼の確立または切断にかかわりなく基地局装置から基地局制御装置へリソース情報が定期的に通知されるが、呼の確立または切断を契機としてリソース情報の通知が行われるようにしてもよい。以下、図２６〜図２９を参照しながら、呼の確立または切断を契機としてリソース情報の通知が行われる場合のンスを説明する。 In the sequences shown in FIGS. 22 to 25, the resource information is periodically notified from the base station apparatus to the base station control apparatus regardless of the establishment or disconnection of the call. However, the resource information is triggered by the establishment or disconnection of the call. This notification may be performed. Hereinafter, with reference to FIG. 26 to FIG. 29, a description will be given of a case where resource information is notified when a call is established or disconnected.
図２６に示すシーケンスでは、移動局４１において呼の切断動作が行われると、移動局４１から基地局装置５１を介して基地局制御装置６１へ呼解放指示が送出される。基地局制御装置６１は、この指示を受信すると、移動局４１に対して呼解放応答を返送すると共に、基地局装置５１に対して呼解放要求を送出する。これにより、基地局装置５１と移動局４１との間の無線リソースが解放される。
In the sequence shown in FIG. 26, when a call disconnection operation is performed in the mobile station 41, a call release instruction is sent from the mobile station 41 to the base
この後、基地局制御装置６１は、呼解放応答を受信すると、基地局装置５１に対してリソース解放要求を送出する。このリソース解放要求は、移動局４１のために確保していた基地局装置５１と基地局制御装置６１との間の伝送路リソースを解放する旨の指示を含む。そして、そのリソース解放要求に対応するリソース解放応答を受信すると、基地局制御装置６１は、その時点における「未使用の無線リソースの量」を認識するために、基地局装置５１に対してリソース問合せを送出する。そして、基地局装置５１は、その時、対応するリソース情報を基地局制御装置へ送出する。これにより、基地局制御装置６１は、最新の「リソース情報（未使用の無線リソースの量）」を認識できる。
Thereafter, when receiving a call release response, the base
なお、図２６に示す例では、基地局制御装置は、リソース情報を得るためには、リソース解放要求を送出した後にさらにリソース問合せを発行しなければならない。これに対して、図２７に示すシーケンスでは、リソース問合せは不要である。すなわち、基地局装置５１は、リソース解放要求を受信すると、対応する通信リソースを解放すると共に、その時点における「未使用の無線リソースの量」を調べる。そして、基地局装置５１は、リソース解放要求に対応するリソース解放応答の中にその結果を格納して基地局制御装置６１へ返送する。これにより、基地局制御装置６１は、最新の「リソース情報（未使用の無線リソースの量）」を認識できる。
In the example shown in FIG. 26, the base station control device must issue a resource inquiry after sending a resource release request in order to obtain resource information. On the other hand, in the sequence shown in FIG. 27, no resource inquiry is required. That is, when receiving the resource release request, the
図２８に示すシーケンスでは、移動局４１からの発呼を契機としてリソース情報が通知され、さらにそのリソース情報に基づいて移動局４１に対して通信リソースが割り当てられる。すなわち、移動局４１が発呼すると、発信要求が基地局５１を介して基地局制御装置６１へ通知される。基地局制御装置６１は、発信要求を受信すると、基地局５１に対して「リソース情報（未使用の無線リソースの量）」を問い合わせる。そして、基地局制御装置６１は、基地局装置５１から受信したリソース情報に基づいてリソース割当要求を作成し、それを基地局装置５１へ送出する。
In the sequence shown in FIG. 28, resource information is notified when a call is made from the mobile station 41, and communication resources are allocated to the mobile station 41 based on the resource information. That is, when the mobile station 41 makes a call, a call request is notified to the
基地局制御装置５１は、リソース割当要求に従って移動局４１のために通信リソースを確保し、また、確保した無線リソースを、トラヒック割当てメッセージを用いて移動局４１に通知する。
The
なお、図２８に示す例では、基地局制御装置は、リソース情報を得るためには、リソース問合せを発行しなければならない。これに対して、図２９に示すシーケンスでは、リソース問合せは不要である。すなわち、基地局装置５１は、移動局４１から発信要求を受信すると、その時点における「リソース情報（未使用の無線リソースの量）」を調べる。そして、基地局装置５１は、そのリソース情報を発信要求に付与して基地局制御装置６１へ送出する。これにより、基地局制御装置６１は、最新の「リソース情報（未使用の無線リソースの量）」を認識できる。
In the example shown in FIG. 28, the base station control device must issue a resource inquiry in order to obtain resource information. On the other hand, in the sequence shown in FIG. 29, no resource inquiry is required. That is, when receiving a call request from the mobile station 41, the
なお、上記第１〜第３の実施形態の移動体通信システムは、無線伝送路がＣＤＭＡ方式であることを前提として説明をしたが、本発明はこれに限定されるものではない。 Although the mobile communication systems of the first to third embodiments have been described on the assumption that the wireless transmission path is a CDMA system, the present invention is not limited to this.
また、上記第１〜第３の実施形態の中のいくつかの実施例では、基地局に収容される移動局からの発呼を契機としてハンドオフやレート変更が行われているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、基地局に収容される移動局への着呼を契機としてハンドオフやレート変更が行われるようにしてもよい。 In some examples of the first to third embodiments, handoff and rate change are performed in response to a call from a mobile station accommodated in the base station. However, the present invention is not limited to this. For example, handoff or rate change may be performed in response to an incoming call to a mobile station accommodated in a base station.
上述の各実施例を含む実施形態について、下記の付記を開示する。
（付記１）
移動局と基地局との間が無線伝送路で接続され、その基地局と基地局制御装置との間が伝送路で接続される移動体通信システムであって、
上記無線伝送路にかかわる通信リソースの使用状態を上記基地局から上記基地局制御装置へ定期的に通知する通知手段と、
上記通知に基づいて上記移動局に対して割り当てるべき無線伝送路に係わる通信リソースおよび伝送路に係わる通信リソースを決定する決定手段と、
上記決定に従って上記移動局に対して無線伝送路に係わる通信リソースおよび伝送路に係わる通信リソースを割り当てる割当て手段と、
を有する移動体通信システム。
（付記２）
付記１に記載の移動体通信システムであって、
上記割当て手段は、上記決定手段により決定された無線伝送路に係わる通信リソースを取得できない場合には、取得可能な量を上記基地局制御装置に通知し、
上記決定手段は、その通知に従って上記移動局に対して割り当てるべき無線伝送路に係わる通信リソースおよび伝送路に係わる通信リソースを決定する
ことを特徴とする移動体通信システム。
（付記３）
付記１または付記２に記載の移動体通信システムであって、
上記通知手段は、上記基地局制御装置からの定期的な問合せに対応して、上記通知を行う
ことを特徴とする移動体通信システム。
（付記４）
移動局と基地局との間が無線伝送路で接続され、その基地局と基地局制御装置との間が伝送路で接続される移動体通信システムであって、
上記移動局に係わる呼の切断を検出する検出手段と、
上記呼の切断に伴ってその呼に対して割り当てられていた無線伝送路に係わる通信リソースを解放する解放手段と、
上記解放後における上記無線伝送路に係わる通信リソースの使用状態を上記基地局から上記基地局制御装置へ通知する通知手段と、
を有する移動体通信システム。
（付記５）
付記４に記載の移動体通信システムであって、
上記基地局制御装置内に、上記呼の切断が検出されたことを契機として上記基地局に対して無線伝送路に係わる通信リソースの使用状態を問い合わせる問合せ手段を設け、
上記通知手段は、その問合せ手段からの問合せに応じて上記通知を行う
ことを特徴とする移動体通信システム。
（付記６）
移動局と基地局との間が無線伝送路で接続され、その基地局と基地局制御装置との間が伝送路で接続される移動体通信システムであって、
上記移動局からの呼接続要求を検出する検出手段と、
上記接続要求に伴ってその呼に対して割り当てるべき無線伝送路に係わる通信リソースを取得する取得手段と、
上記取得後における上記無線伝送路に係わる通信リソースの使用状態を上記基地局から上記基地局制御装置へ通知する通知手段と、
を有する移動体通信システム。
（付記７）
付記６に記載の移動体通信システムであって、
上記基地局制御装置内に、上記接続要求が検出されたことを契機として上記基地局に対して無線伝送路に係わる通信リソースの使用状態を問い合わせる問合せ手段を設け、
上記通知手段は、その問合せ手段からの問合せに応じて上記通知を行う
ことを特徴とする移動体通信システム。
The following notes are disclosed for the embodiments including the above-described examples.
(Appendix 1)
A mobile communication system in which a mobile station and a base station are connected by a wireless transmission path, and the base station and the base station controller are connected by a transmission path,
A notification means for periodically notifying from the base station to the base station control device of a use state of communication resources related to the wireless transmission path;
Determining means for determining a communication resource related to a wireless transmission path to be allocated to the mobile station based on the notification and a communication resource related to the transmission path;
Allocating means for allocating communication resources related to radio transmission paths and communication resources related to transmission paths to the mobile station according to the determination;
A mobile communication system.
(Appendix 2)
The mobile communication system according to
When the allocation unit cannot acquire the communication resource related to the wireless transmission path determined by the determination unit, the allocation unit notifies the base station controller of the amount that can be acquired,
The mobile communication system, wherein the determining means determines communication resources related to a radio transmission path to be allocated to the mobile station and communication resources related to the transmission path according to the notification.
(Appendix 3)
The mobile communication system according to
The mobile communication system, wherein the notification means performs the notification in response to a periodic inquiry from the base station control device.
(Appendix 4)
A mobile communication system in which a mobile station and a base station are connected by a wireless transmission path, and the base station and the base station controller are connected by a transmission path,
Detecting means for detecting disconnection of a call relating to the mobile station;
Release means for releasing communication resources related to the wireless transmission path allocated to the call when the call is disconnected;
Notification means for notifying the base station controller of the use state of communication resources related to the wireless transmission path after the release from the base station;
A mobile communication system.
(Appendix 5)
The mobile communication system according to
In the base station control device, an inquiry means for inquiring about the use state of communication resources related to a radio transmission path to the base station when the call disconnection is detected is provided,
The mobile communication system, wherein the notification means performs the notification in response to an inquiry from the inquiry means.
(Appendix 6)
A mobile communication system in which a mobile station and a base station are connected by a wireless transmission path, and the base station and the base station controller are connected by a transmission path,
Detecting means for detecting a call connection request from the mobile station;
Acquisition means for acquiring communication resources related to a wireless transmission path to be allocated to the call in accordance with the connection request;
A notification means for notifying the base station controller of the use state of the communication resources related to the wireless transmission path after the acquisition from the base station;
A mobile communication system.
(Appendix 7)
The mobile communication system according to
In the base station control device, an inquiry means is provided for inquiring the use state of communication resources related to a radio transmission path to the base station when the connection request is detected,
The mobile communication system, wherein the notification means performs the notification in response to an inquiry from the inquiry means.
Claims (2)
上記基地局に収容されている移動局にかかわる上りリンクおよび下りリンクにおける通信の遅延を検出する検出手段と、
上記検出手段により遅延が検出されたときに、その移動局に対してさらに割り当てるべき通信リソースが存在するか否かを判断する判断手段と、
上記移動局に対してさらに割り当てるべき通信リソースが存在する場合には、その移動局における上記上りリンクおよび下りリンク通信のデータレートを引き上げるレート変更手段と、
を有する移動体通信システム。 A mobile communication system comprising a base station that accommodates a mobile station,
Detecting means for detecting communication delay in uplink and downlink related to the mobile station accommodated in the base station;
A determination unit that determines whether there is a communication resource to be further allocated to the mobile station when a delay is detected by the detection unit;
When there are communication resources to be further allocated to the mobile station, rate changing means for increasing the data rate of the uplink and downlink communication in the mobile station,
A mobile communication system.
上記検出手段に対して上記遅延の有無の検出を要求する要求手段をさらに備える
ことを特徴とする移動体通信システム。 The mobile communication system according to claim 1,
The mobile communication system further comprising request means for requesting the detection means to detect the presence or absence of the delay.
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- 2011-08-08 JP JP2011173013A patent/JP2012016028A/en active Pending
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